Zhruba před sto lety si vědci lámali hlavu s něčím, co vypadalo jako rozpor v Einsteinově obecné teorii relativity. Ta, ačkoli byla již tehdy obecně přijímaná, předpokládala vesmír jako statický a neměnný. Jenže pozorování vzdálených galaxií naznačovala pravý opak – že se vesmír rozpíná. Ukázalo se, že Einsteinova teorie rozpínání vesmíru ve skutečnosti plně podporuje, což jen potvrdilo její genialitu.
Nicméně je tu otázka, která už po staletí fascinuje laiky i odborníky: kde má vesmír svůj střed? Odpověď na ni je překvapivě neuchopitelná. Fyzik Rob Coyne z University of Rhode Island, který se jako profesor věnuje výuce obecné relativity a účastnil se i objevování gravitačních vln, vysvětluje, že vesmír nemá žádný význačný nebo jedinečný střed.
Prostor mezi tečkami se zvětšuje
Pro lepší pochopení se často používá přirovnání s nafukovacím balónkem, na jehož povrch nakreslíme tečky. Když balónek nafukujeme, všechny tečky se od sebe vzdalují, ačkoli samy o sobě zůstávají na místě. Podobně když pozorujeme vzdálené galaxie, vypadá to, že se všechny od nás vzdalují. Navíc čím jsou galaxie dál, tím rychleji se od nás zdánlivě vzdalují.
Jsme středem vesmíru? To určitě ne
To ale v žádném případě neznamená, že jsme uprostřed vesmíru – naopak, každý pozorovatel na libovolném místě by viděl totéž, tedy že okolní objekty se od něj oddalují. Vesmír totiž neexpanduje jako výbuch, který má jasné epicentrum, ale lze ho spíše přirovnat k výše zmiňovanému povrchu nafukujícího se balónku.
Tato analogie má však jeden zásadní háček, na který Coyne upozorňuje. V tomto přirovnání je totiž náš vesmír oním dvourozměrným povrchem balónku. Střed balónku se sice nachází uvnitř, v jeho třírozměrném objemu, ale tato vnitřní část nemá v naší analogii žádný ekvivalent. Ptát se na střed vesmíru je tedy jako ptát se na střed povrchu koule. Žádný takový bod zkrátka neexistuje.
Celé je to o to složitější, že náš vesmír ve skutečnosti není jen trojrozměrný. Žijeme ve čtyřrozměrném světě, kde jsou tři prostorové rozměry neoddělitelně propojeny do jediného celku s časem, kterému říkáme časoprostor. Naše mozky jsou ale evolučně nastaveny na vnímání prostoru a času jako dvou oddělených věcí, a proto je pro nás tak těžké si tuto realitu intuitivně představit.
Máme omezené chápání
Proč je tohle tak těžké pochopit? Naše intuice je založená na třech rozměrech a na představě, že každý pohyb má nějaký počátek. Ve vesmíru ale prostor a čas splývají do jednoho celku. Ten se rozpíná všude najednou, takže každé místo může vypadat jako střed, ale žádné jím ve skutečnosti není.
Vědci dnes pracují s modelem, kde vesmír vznikl Velkým třeskem, ale ten není explozí v klasickém slova smyslu. Vesmír se od té doby rozpíná všemi směry a jeho expanze se dokonce zrychluje, pravděpodobně kvůli působení temné energie. Tato energie tvoří většinu vesmíru, ale její podstata je stále záhadou. I když tedy víme, že vesmír nemá střed, stále nechápeme, co přesně jeho rozpínání pohání.
Střed vesmíru tedy neexistuje. Nebo možná přesněji řečeno, středem je každý jeho bod. Ať bychom se nacházeli v jakékoli galaxii, vždy by se nám zdálo, že se všechny ostatní vzdalují právě od nás. Je to fascinující pohled na to, jak je náš vesmír ve skutečnosti podivuhodný, krásný, ale současně i těžko pochopitelný.